关节置换术或可应用3D打印水凝胶
近来,美国德州的一个团队宣布一种全新的技能。该技能经过参加海藻酸盐,能够在3D打印水凝胶过程中完成史无前例的耐用性和精度操控。据悉,这种生物材料兼具弹性和强度,非常像我们的人体组织,因而可用来3D打印一些需求承重的部件,如膝盖软骨,也能够削减那些遭受运动损害或许其它外伤的病人的关节置换需求。
所谓的关节软骨,是一种白色的柔软软骨,它能够完成骨关节的滑润移动并吸收关节部位遭到的冲击和力气。因而假如种种原因该关节软骨受损而不能自行愈合,就会致使关节生硬、炎症,损失运动能力和痛苦。最终,假如软骨磨损太大,致使关节两端的骨头触摸,就需求进行人工关节置换手术。而因为捐助者的严峻缺失和生物相容性的问题,成功的移植非常罕见。
为了克服这些障碍,来自德克萨斯理工大学(TexasTechUniversity)和德克萨斯A&M大学(TexasA&MUniversity)的科学家们转向生物打印技能和生物相容性材料来寻找解决方案,他们希望能够3D打印出比原有组织更好的组织和细胞支架,以替代人类捐献者。
凝胶是一种优秀的生物相容性材料,因为其高含水量使得他们能够模仿生物组织的柔性。可是水凝胶的强度太低、易变形,因而无法用于像膝盖这种承重关节。
“并且因为其低粘度和胶凝温度规模大,至今世界上仍未完成水凝胶材料的准确3D打印。”研讨者在论文写道。该论文的名称为《一种超强水凝胶的3D打印(3Dprintingofanextremelytoughhydrogel)》,现已被宣布在《RSCAdvances》杂志中。
“在这项研讨中,一种高强度双网络水凝胶经过增加海藻酸盐完成了准确打印。海藻酸盐的增加不只增加了油墨的粘度和打印时间,也提高了其流变特性,能够在过程中完成精准的操控。”
简单地说,这种海藻酸盐,是一种粘性胶状聚合物,能够链接松懈的凝胶网络,使其更强、更耐磨,并且在3D打印时可以保持准确的形状。
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